CN202284986U - 一种抓取式采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抓取式采样装置，包括：驱动装置，其输出轴上设有输入齿轮；内传动轴，其上设有与所述输入齿轮啮合的内传动轴输入齿轮，其上还设有内传动轴输出齿轮；内拉轴，其一端设有轴向限位，且与所述内传动轴输出齿轮啮合的内拉轴输入齿轮，其另一端设有若干齿条，所述内拉轴输入齿轮与所述内拉轴螺纹配合；外筒，其套设于所述内拉轴外侧；采样筒，其设置于所述外筒的下端，所述齿条伸入该采样筒内；爪瓣，其可转动地设置于所述采样筒上，且数量与所述齿条的数量相同，并所述爪瓣上设有与所述齿条啮合的转动齿轮。本实用新型解决了螺旋采样装置不能采集如球团矿、木屑等高密度或低密度物料的问题。

Description

一种抓取式采样装置

技术领域

本实用新型涉及采样机技术领域，特别涉及一种抓取式采样装置。

背景技术

采样机(自动取样机)按照结构形式及使用场合，可以分很多种，大概有车厢(汽车、火车)采样机、管道采样机、皮带采样机(头部、中部)等。一般用于散装物料(如煤炭、矿石、粮食等)输送、转运过程中的取样。此类设备一般根据现场条件具体设计、成套使用，通常由采样机、样品输送设备、破碎设备、缩分设备、弃料处理设备、电控系统等组成。

目前，国内生产的各式采样机所使用的采样装置种类较多，常用的采样方式有：(1)螺旋钻取式，(2)活塞式，(3)插管式，(4)刮扫式等。以上采样方式在采取密度较大、或密度较轻或球形物料时存在较大的困难：螺旋钻取式采样机在进行采样的时候不能采集高粘度、高湿度的样品；活塞式和插管式采样机结构复杂，实施难度大，且需对活塞经常维护，维护成本高；刮扫式采样主要用于皮带采样机中。

在钢铁、造纸、化工、水泥、焦化等行业涉及的物料品种较多，物料的物理和化学特性存在较大的差异，在采取不同物料的情况下采用不同的采样方式，如球团矿、纸片等密度较大或密度较小，以及球形等物料样品采样比较困难。

因此，如何解决传统采样机无法实现高密度或低密度物料的取样问题，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种抓取式采样装置，以解决传统采样机无法实现高密度或低密度物料的取样问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种抓取式采样装置，包括：

驱动装置，其输出轴上设有输入齿轮；

内传动轴，其上设有与所述输入齿轮啮合的内传动轴输入齿轮，其上还设有内传动轴输出齿轮；

内拉轴，其一端设有轴向限位，且与所述内传动轴输出齿轮啮合的内拉轴输入齿轮，其另一端设有若干齿条，所述内拉轴输入齿轮与所述内拉轴螺纹配合；

外筒，其套设于所述内拉轴外侧；

采样筒，其设置于所述外筒的下端，所述齿条伸入该采样筒内；

爪瓣，其可转动地设置于所述采样筒上，且数量与所述齿条的数量相同，并所述爪瓣上设有与所述齿条啮合的转动齿轮。

优选地，在上述抓取式采样装置中，还包括齿轮传动箱体，所述内传动轴设置于该齿轮传动箱体内，所述驱动装置设置于所述齿轮传动箱体上，且其输出轴伸入所述齿轮传动箱体内。

优选地，在上述抓取式采样装置中，还包括：

外传动轴，其设置于所述齿轮传动箱体内，且其一端设有与所述输入齿轮啮合的外传动轴输入齿轮，其另一端设有外传动轴输出齿轮；

外筒齿轮，其设置于所述外筒上，且与所述外传动轴输出齿轮啮合。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述内拉轴输入齿轮通过轴承设置于所述齿轮传动箱体上。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述内传动轴输入齿轮通过轴承设置于所述内传动轴上；

所述内传动轴上设有内离合器，所述内离合器靠近所述内传动轴输入齿轮布置；

还包括控制所述内离合器离合状态的连接控制组件。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述外传动轴输入齿轮通过轴承设置于所述外传动轴上；

所述外传动轴设有外离合器，所述外离合器靠近所述外传动轴输入齿轮布置；

还包括控制所述外离合器离合状态的连接控制组件。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述驱动装置为减速电机。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述外筒和所述采样筒之间设有密封装置。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述转动齿轮为弧形齿轮。

优选地，在上述抓取式采样装置中，所述爪瓣为四个，且均匀布置在所述采样筒的四周。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的抓取式采样装置在工作时，首先随外部连接组件运动到指定位置。驱动装置正转工作带动输入齿轮转动和与其啮合的内传动轴输入齿轮转动，内传动轴输入齿轮将转矩传递给内传动轴，内传动轴带动内传动输出齿轮转动，与之啮合的内拉轴输入齿轮转动使内拉轴向下运动，内拉轴下端的齿条与爪瓣头部的转动齿轮相对运动使爪瓣张开。抓取式采样装置下降，爪瓣进入物料内部，驱动装置停机后反转，内拉轴将向上运动，从而使爪瓣闭合，驱动装置停止工作。将抓取式采样装置提升到指定位置，驱动装置正转，相应地爪瓣张开，使所采集的物料落下，完成一次采样。本实用新型通过张开爪瓣去抓取样品，抓到样品后闭合，爪瓣闭合后会形成一个组合斗。抓取到样品，采样机其它相关部件动作收集样品，此过程中采样抓头的爪瓣张开，在样品重力的共同作用下样品脱离爪瓣，减小了混样产生的几率，保证采样的高准确性。本实用新型解决了螺旋采样装置不能采集如球团矿、木屑等高密度或低密度物料的问题。

在本实用新型的一优选方案中，还包括：外传动轴，其设置于所述齿轮传动箱体内，且其一端设有与所述输入齿轮啮合的外传动轴输入齿轮，其另一端设有外传动轴输出齿轮；外筒齿轮，其设置于所述外筒上，且与所述外传动轴输出齿轮啮合。基于此，本实用新型在工作时采样抓头的爪瓣张开且旋转，这样形成了采样抓头的爪瓣与样堆的多点接触，在采样抓头的旋转过程中，爪瓣围绕中心转动，形成类似锯条锯木式的前进方式，极大地减小了前进阻力，从而减小了采样装置的能耗。由于采样抓头的爪瓣在张开时，尖端外径小于后面部分，故在采样时采集到的样品是没有经过破坏的原始样品，保证了样品的高保真度，对样堆的破坏作用也比较小。同时，也解决了旋转型采样装置需要二套动力系统的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的抓取式采样装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的抓取式采样装置的局部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种抓取式采样装置，以解决传统采样机无法实现高密度或低密度物料的取样问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的抓取式采样装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的抓取式采样装置的局部结构示意图。

本实用新型实施例提供的抓取式采样装置，包括驱动装置1、内传动轴28、内拉轴4、外筒5、采样筒6和爪瓣8。其中，驱动装置1的输出轴上设有输入齿轮21，驱动装置1为抓取式采样装置的动力输出装置，在本实施例中，驱动装置1可优选为减速电机。

内传动轴28上设有与输入齿轮21啮合的内传动轴输入齿轮211，其上还设有内传动轴输出齿轮29。内传动轴输入齿轮211与输入齿轮21啮合，用于接收驱动装置1输出的动力，并将动力传递给内传动轴28。

内拉轴4的一端设有轴向限位，且与内传动轴输出齿轮29啮合的内拉轴输入齿轮27，其另一端设有若干齿条，内拉轴输入齿轮27与内拉轴4螺纹配合。内拉轴输入齿轮27与内拉轴4螺纹配合，并且内拉轴输入齿轮27具有轴向限位，即其只具有转动自由度，而没有轴向移动的自由度，使得其仅可转动，在内拉轴输入齿轮27转动过程中，内拉轴4会相应的发生轴向移动。内拉轴输入齿轮27与内传动轴输出齿轮29啮合，用于接收内传动轴28传递过来的动力。在本实施例中，内拉轴输入齿轮27通过轴承设置于齿轮传动箱体上，以保证其稳定的实现转动。

外筒5套设于内拉轴4的外侧，外筒5用于支撑其下端的采样抓头。在本实施例中，采样抓头具体包括采样筒6和爪瓣8。其中，采样筒6设置于外筒5的下端，内拉轴4上的齿条伸入该采样筒6内。爪瓣8可转动地设置于采样筒6上，且数量与齿条的数量相同，并爪瓣8上设有与齿条啮合的转动齿轮。在本实施例中，爪瓣8通过铰链7设置于采样筒6上，以实现爪瓣8的转动自由度。

通过制作不同大小的爪瓣8，可以使采样抓头工作空间实现从0.001立方米到1立方米间的任一大小。内拉轴4上齿条随内拉轴4上下运动，使爪瓣8上的转动齿轮转动形成采样抓头的张合。爪瓣8闭合后形成一个组合斗，上部为圆柱形或者方形，下部为圆锥形或者棱锥形。

本实用新型提供的抓取式采样装置在工作时，首先随外部连接组件运动到指定位置。驱动装置1正转工作带动输入齿轮21转动和与其啮合的内传动轴输入齿轮211转动，内传动轴输入齿轮211将转矩传递给内传动轴28，内传动轴28带动内传动输出齿轮29转动，与之啮合的内拉轴输入齿轮27转动使内拉轴4向下运动，内拉轴4下端的齿条与爪瓣8头部的转动齿轮相对运动使爪瓣8张开。抓取式采样装置下降，爪瓣8进入物料内部，驱动装置1停机后反转，内拉轴4将向上运动，从而使爪瓣8闭合，驱动装置1停止工作。将抓取式采样装置提升到指定位置，驱动装置1正转，相应地爪瓣8张开，使所采集的物料落下，完成一次采样。本实用新型通过张开爪瓣8去抓取样品，抓到样品后闭合，爪瓣8闭合后会形成一个组合斗。抓取到样品，采样机其它相关部件动作收集样品，此过程中采样抓头的爪瓣8张开，在样品重力的共同作用下样品脱离爪瓣8，减小了混样产生的几率，保证采样的高准确性。本实用新型解决了螺旋采样装置不能采集如球团矿、木屑等高密度或低密度物料的问题。

为了起到防尘的作用，防止尘土粘附在齿轮传动系统2(其为由驱动装置1和内拉轴4之间的传动系，其中内传动轴28属于该齿轮传动系统2)上，本实用新型还可包括齿轮传动箱体，内传动轴28设置于该齿轮传动箱体内，驱动装置1设置于齿轮传动箱体上，且其输出轴伸入齿轮传动箱体内。齿轮传动箱体还具有支撑齿轮传动系统2、内拉轴4和外筒5的作用。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型还可包括外传动轴24和外筒齿轮26。其中，外传动轴24设置于齿轮传动箱体内，且其一端设有与输入齿轮21啮合的外传动轴输入齿轮22，其另一端设有外传动轴输出齿轮25。通过驱动装置1上的输入齿轮21可将驱动装置1的动力通过外传动轴输入齿轮22传递给外传动轴24，外传动轴24再将动力传递给外传动轴输出齿轮25。

外筒齿轮26设置于外筒5上，且与外传动轴输出齿轮25啮合。外筒5可转动的设置于齿轮传动箱体上，在本实施例中，外筒5通过轴承装配于齿轮传动箱体上，以实现其转动功能。通过外传动轴输出齿轮25将外传动轴24的动力传递给外筒齿轮26，以使得外筒5跟随转动，由于外筒5的底部设置有采样抓头(爪瓣8和采样筒6)，因此可驱动采样抓头转动。

本实用新型在工作时采样抓头的爪瓣8张开且旋转，这样形成了采样抓头的爪瓣8与样堆的多点接触，在采样抓头的旋转过程中，爪瓣8围绕中心转动，形成类似锯条锯木式的前进方式，极大地减小了前进阻力，从而减小了采样装置的能耗。由于采样抓头的爪瓣8在张开时，尖端外径小于后面部分，故在采样时采集到的样品是没有经过破坏的原始样品，保证了样品的高保真度，对样堆的破坏作用也比较小。同时，也解决了旋转型采样装置需要二套动力系统的问题。

内传动轴输入齿轮211通过轴承设置于内传动轴28上，内传动轴28上设有内离合器210，内离合器210靠近内传动轴输入齿轮211布置。本实用新型还包括控制内离合器210离合状态的连接控制组件3。在内离合器210处于分离状态下，内传动轴输入齿轮211与内传动轴28之间具有相对转动，即内传动轴输入齿轮211不会将动力传递给内传动轴28；在内离合器210处于闭合状态下，内传动轴输入齿轮211与内离合器210接触实现动力的传递，内离合器210将动力传递给内传动轴28，内传动轴28再将动力传出。即本实用新型通过在内传动轴28上设置内离合器210，并将内传动轴输入齿轮211与内传动轴28之间形成可转动连接，可通过控制内离合器210的离合状态，实现内拉轴4上下运动与否的要求。

外传动轴输入齿轮22通过轴承设置于外传动轴24上，外传动轴24设有外离合器23，外离合器23靠近外传动轴输入齿轮22布置，连接控制组件3可控制外离合器23的离合状态。在外离合器23处于分离状态下，外传动轴输入齿轮22与外传动轴24之间具有相对转动，即外传动轴输入齿轮22不会将动力传递给外传动轴24；在外离合器23处于闭合状态下，外传动轴输入齿轮22与外离合器23接触实现动力的传递，外离合器23将动力传递给外传动轴24，外传动轴24再将动力传出。即本实用新型通过在外传动轴24上设置外离合器23，并将外传动轴输入齿轮22与外传动轴24之间形成可转动连接，可通过控制外离合器23的离合状态，实现是否驱动采样抓头转动的要求。

为了实现密封，本实用新型在外筒5和采样筒6之间设有密封装置9，为了节省材料和空间，爪瓣8上的转动齿轮可为弧形齿轮。在本实施例中，爪瓣8可为四个，且均匀布置在采样筒6的四周。

采样机的控制系统控制抓取式采样装置在给定方向的运动并给动力系统、传动系统发送指令控制驱动装置1的运转和含两个离合器(内离合器210和外离合器23)的齿轮传动系统的对应工作从而控制采样抓头的工作。抓取式采样装置运动到指定位置，爪瓣8张开并旋转，抓取式采样装置下降采样抓头取料，爪瓣8闭合并停止旋转，抓取式采样装置提升到指定位置，爪瓣8张开并且旋转落料完成一次采样工作。

本实用新型共设有4个爪瓣8，其工作过程是：抓取式采样装置随外部连接组件运动到指定位置后。驱动装置1正转工作带动输入齿轮21转动和与其啮合的外传动轴输入齿轮22和内传动轴输入齿轮211转动，连接控制组件3给内离合器210指令闭合将转矩传递给内传动轴输出齿轮29，内传动轴28带动内传动输出齿轮29转动，与之啮合的内拉轴输入齿轮27转动使内拉轴4向下运动，内拉轴4下端的齿条与爪瓣8头部的转动齿轮相对运动使爪瓣8张开。同时，连接控制组件3给外离合器23指令闭合带动外传动轴24和外传动轴输出齿轮25转动，外筒齿轮26转动带动外筒5和由采样筒6、铰链7、爪瓣8组成的采样抓头旋转。抓取式采样装置下降，采样抓头旋转进入物料内部，两个离合器(外离合器23、内离合器210)均断开，驱动装置1停机后反转，内离合器210闭合工作，相应地与前述相反，内拉轴4将向上运动，从而使爪瓣8闭合，闭合后内离合器210断开，驱动装置1停止工作。抓取式采样装置提升到指定位置，驱动装置1正转，内离合器210闭合，相应地爪瓣8张开，同时外离合器23闭合使采样抓头旋转将所采集物料落下，完成一次采样。

本实用新型组成结构简单，生产安装方便，工作性能可靠；采集样品粒度直径范围较大；各个部件由采样机上的工控计算机进行控制，能够实时、快速、准确地进行采样工作，自动化程度高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种抓取式采样装置，其特征在于，包括：

驱动装置(1)，其输出轴上设有输入齿轮(21)；

内传动轴(28)，其上设有与所述输入齿轮(21)啮合的内传动轴输入齿轮(211)，其上还设有内传动轴输出齿轮(29)；

内拉轴(4)，其一端设有轴向限位，且与所述内传动轴输出齿轮(29)啮合的内拉轴输入齿轮(27)，其另一端设有若干齿条，所述内拉轴输入齿轮(27)与所述内拉轴(4)螺纹配合；

外筒(5)，其套设于所述内拉轴(4)外侧；

采样筒(6)，其设置于所述外筒(5)的下端，所述齿条伸入该采样筒(6)内；

爪瓣(8)，其可转动地设置于所述采样筒(6)上，且数量与所述齿条的数量相同，并所述爪瓣(8)上设有与所述齿条啮合的转动齿轮。

2.如权利要求1所述的抓取式采样装置，其特征在于，还包括齿轮传动箱体，所述内传动轴(28)设置于该齿轮传动箱体内，所述驱动装置(1)设置于所述齿轮传动箱体上，且其输出轴伸入所述齿轮传动箱体内。

3.如权利要求2所述的抓取式采样装置，其特征在于，还包括：

外传动轴(24)，其设置于所述齿轮传动箱体内，且其一端设有与所述输入齿轮(21)啮合的外传动轴输入齿轮(22)，其另一端设有外传动轴输出齿轮(25)；

外筒齿轮(26)，其设置于所述外筒(5)上，且与所述外传动轴输出齿轮(25)啮合。

4.如权利要求1所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述内拉轴输入齿轮(27)通过轴承设置于所述齿轮传动箱体上。

5.如权利要求1-4任一项所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述内传动轴输入齿轮(211)通过轴承设置于所述内传动轴(28)上；

所述内传动轴(28)上设有内离合器(210)，所述内离合器(210)靠近所述内传动轴输入齿轮(211)布置；

还包括控制所述内离合器(210)离合状态的连接控制组件(3)。

6.如权利要求3所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述外传动轴输入齿轮(22)通过轴承设置于所述外传动轴(24)上；

所述外传动轴(24)设有外离合器(23)，所述外离合器(23)靠近所述外传动轴输入齿轮(22)布置；

还包括控制所述外离合器(23)离合状态的连接控制组件(3)。

7.如权利要求1-4任一项所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述驱动装置(1)为减速电机。

8.如权利要求1-4任一项所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述外筒(5)和所述采样筒(6)之间设有密封装置(9)。

9.如权利要求1-4任一项所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述转动齿轮为弧形齿轮。

10.如权利要求1-4任一项所述的抓取式采样装置，其特征在于，所述爪瓣(8)为四个，且均匀布置在所述采样筒(6)的四周。

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